一种光源通用型高精度3D激光扫描模组的制作方法

本发明涉及3d深度检测技术领域，具体是一种光源通用型高精度3d激光扫描模组。

背景技术：

在3d深度检测领域，通过将具有特定编码的结构光光栅图投射到被测物体，再根据被物体表面调制后包含深度信息的图像计算物体的深度数据及信息，是目前3d深度检测领域较具优势及领先性的一种技术原理。

中国专利号cn206930269u提供一种提高了散热效果，使出射的结构光条纹明暗对比度更高，后端图像传感器接收经物体表面调制的结构光重建生成的点云信息分辨率也提高，进而提高了整个三维重建的精度和稳定性，也降低了生产成本的3d激光扫描模组；本发明所设计的一种3d激光扫描模组，包括模组基座及依次水平排列设置在模组基座上的激光器、整形透镜、扫描振镜，其中，激光器上方还设置有散热结构。

上述所示的3d激光扫描模组虽然具有散热结构，但散热性能较差，会影响3d激光扫描模组的流畅性，同时现有3d激光扫描模组不能够对不同应用场景投射不同类型且高精度高质量的均匀结构光图案，而且现有3d激光扫描模组在使用时会出现散斑现象，会影响3d激光扫描模组的使用，因此，亟需研发一种光源通用型高精度3d激光扫描模组来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种光源通用型高精度3d激光扫描模组，以解决上述背景技术中提出的3d激光扫描模组散热性较差与不能够对不同应用场景投射不同类型且高精度高质量的均匀结构光图案及会出现散斑的问题。

本发明的技术方案是：一种光源通用型高精度3d激光扫描模组，包括基板，所述基板顶部外壁一侧通过螺栓安装有光源组件，所述基板顶部外壁一侧通过螺栓安装有外壳一，且外壳一顶部外壁上通过螺栓安装有外壳二，所述外壳二顶部外壁一侧通过螺栓安装有安装板，且安装板底部外壁一侧通过螺栓安装有光学振镜，所述安装板底部外壁一侧通过螺栓安装有安装座，且安装座底部外壁一侧通过螺栓安装有准直镜面，所述外壳二内部通过螺栓安装有位于光学振镜下方的基座，且基座内壁嵌入有透镜，所述透镜与光源组件位于同一条中心线上，所述外壳二正面外壁一侧靠近顶部处开设有出光窗，且出光窗内部通过螺栓安装有玻璃板，所述基板底部外壁两侧插接有电源线，且电源线与光源组件呈电性连接。

进一步地，所述光源组件包括底座，所述底座顶部外壁通过螺栓安装有安装筒，所述底座顶部外壁中心处通过螺栓安装有与底座呈电性连接的激光器，所述安装筒侧面内壁靠近顶端处通过螺栓安装有防护板。

进一步地，所述安装筒侧面内壁靠近顶部处通过螺栓安装有位于防护板下方的散斑衰减器，且散斑衰减器通过导线与底座呈电性连接。

进一步地，所述散斑衰减器包括弹性板，所述弹性板顶部外壁上嵌入有安置板，且安置板顶部外壁中心处嵌入有漫射片，所述漫射片与激光器位于同一条中心线上。

进一步地，所述安置板顶部外壁四周靠近边缘处均通过螺栓安装有驱动电极组，且驱动电极组通过螺栓与弹性板呈电性连接。

进一步地，所述外壳一顶部外壁一侧开设有通孔，且安装筒位于通孔内部。

进一步地，所述外壳一一侧外壁上开设有凹槽，且凹槽内部通过螺栓安装有防尘网。

进一步地，所述外壳一一侧内壁靠近凹槽处通过螺栓安装有风机，且风机通过导线与底座呈电性连接。

进一步地，所述外壳一背面外壁一侧开设有呈t形结构的安装槽，且安装槽内部通过螺栓安装有散热栅板。

进一步地，所述安装筒一侧外壁上粘接有导热块，且导热块远离安装筒的一端与散热栅板相互接触。

本发明通过改进在此提供一种光源通用型高精度3d激光扫描模组，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

(1)通过设置的透镜与光学振镜，该装置在透镜与光学振镜组合下，3d激光扫描模组可以投射均匀平直的可编码结构光，可有效提升检测及识别精度，而且光学振镜可以提高扫描模组的应用范围和使用的灵活性。

(2)通过设置的散热栅板与风机，在使用该装置时导热块可以将热量传递到散热栅板上，从而加快该装置散热，同时风机启动可以使得外壳一内部气流流动，有利于提高该装置的散热效率，增强该装置的流畅性。

(3)通过设置的散斑衰减器，在使用该装置进行扫描时，驱动电极组可以使得漫射片产生随机运动，使得光束质量更加平滑，消除激光本身的散斑效应，使得该装置扫描效果提高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1是本发明的结构主视图；

图2是本发明的主视结构内部零件示意图；

图3是本发明的外壳一背面结构示意图；

图4是本发明的外壳二结构示意图；

图5是本发明的外壳一结构剖视图；

图6是本发明的散斑衰减器结构俯视图。

附图标记说明：

1基板、2外壳一、3外壳二、4电源线、5玻璃板、6安装板、7出光窗、8准直镜面、9安装座、10光学振镜、11透镜、12通孔、13散热栅板、14底座、15安装筒、16防护板、17散斑衰减器、18激光器、19弹性板、20驱动电极组、21漫射片、22安置板、23凹槽、24防尘网、25导热块、26基座、27光源组件、28风机、29安装槽。

具体实施方式

下面将结合附图1至图6对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明通过改进在此提供一种光源通用型高精度3d激光扫描模组，如图1-图6所示，包括基板1，基板1顶部外壁一侧通过螺栓安装有光源组件27，用于为该装置产生光源，基板1顶部外壁一侧通过螺栓安装有外壳一2，用于保护基板1上的电子零件，且外壳一2顶部外壁上通过螺栓安装有外壳二3，用于安装透镜11与光学振镜10等零件，外壳二3顶部外壁一侧通过螺栓安装有安装板6，用于安装光学振镜10、准直镜面8及透镜11，且安装板6底部外壁一侧通过螺栓安装有光学振镜10，光学振镜为电热式mems光学振镜，用于提高扫描模组的应用范围和使用的灵活性，安装板6底部外壁一侧通过螺栓安装有安装座9，且安装座9底部外壁一侧通过螺栓安装有准直镜面8，用于对光束进行校准并发射处光束，外壳二3内部通过螺栓安装有位于光学振镜10下方的基座26，且基座26内壁嵌入有透镜11，该装置在透镜11与光学振镜10组合下，3d激光扫描模组可以投射均匀平直的可编码结构光，可有效提升检测及识别精度，透镜11与光源组件27位于同一条中心线上，外壳二3正面外壁一侧靠近顶部处开设有出光窗7，用于使得准直镜面8反射的光投射出外壳二3，且出光窗7内部通过螺栓安装有玻璃板5，玻璃板5用于防止灰尘进入外壳二3，基板1底部外壁两侧插接有电源线4，且电源线4与光源组件27呈电性连接。

进一步地，光源组件27包括底座14，底座14内部包含一些电路板用于控制光源组件27与散斑衰减器17工作，底座14顶部外壁通过螺栓安装有安装筒15，用于保护激光器18与安装散斑衰减器17，底座14顶部外壁中心处通过螺栓安装有与底座14呈电性连接的激光器18，激光器18为半导体激光发生器，用于为该装置产生光源，安装筒15侧面内壁靠近顶端处通过螺栓安装有防护板16，用于防止杂物与灰尘进入安装筒15，影响激光器18与散斑衰减器17运行。

进一步地，安装筒15侧面内壁靠近顶部处通过螺栓安装有位于防护板16下方的散斑衰减器17，散斑衰减器17用于消除激光本身的散斑效应，且散斑衰减器17通过导线与底座14呈电性连接。

进一步地，散斑衰减器17包括弹性板19，便于使得驱动电极组20带动漫射片21运动，弹性板19顶部外壁上嵌入有安置板22，且安置板22顶部外壁中心处嵌入有漫射片21，用于对激光器18发射的光进行漫射，漫射片21与激光器18位于同一条中心线上。

进一步地，安置板22顶部外壁四周靠近边缘处均通过螺栓安装有驱动电极组20，驱动电极组20可以使得漫射片21产生随机运动，使得光束质量更加平滑，消除激光本身的散斑效应，且驱动电极组20通过螺栓与弹性板19呈电性连接。

进一步地，外壳一2顶部外壁一侧开设有通孔12，便于使得安装筒15的顶端延伸出外壳一2，且安装筒15位于通孔12内部。

进一步地，外壳一2一侧外壁上开设有凹槽23，用于使得外部空气在风机18作用下可以进入外壳一2，从而加快散热，且凹槽23内部通过螺栓安装有防尘网24，用于防止灰尘进入外壳一2内部。

进一步地，外壳一2一侧内壁靠近凹槽23处通过螺栓安装有风机28，风机28型号优选为ka1238ha2，用于提高该装置的散热性，且风机28通过导线与底座14呈电性连接。

进一步地，外壳一2背面外壁一侧开设有呈t形结构的安装槽29，用于安装散热栅板13，且安装槽29内部通过螺栓安装有散热栅板13，用于加快导热块25传递的热量散发，从而加快该装置散热。

进一步地，安装筒15一侧外壁上粘接有导热块25，用于使得光源组件27工作使得产生的热量传递到散热栅板13上，从而加快散热，且导热块25远离安装筒15的一端与散热栅板13相互接触。

本发明的工作原理为：在使用该装置时，工作人员可以将电源线4插接在电源上，而后工作人员可以启动激光器18，而后激光器18产生的产生的光束会通过透镜11投入到光学振镜10上，而后在准直镜面8的作用下通过出光窗7投入到外部环境中，此时在设置的透镜11与电热式mems光学振镜作用下，3d激光扫描模组可以投射均匀平直的可编码结构光，可有效提升检测及识别精度，而且光学振镜10可以提高扫描模组的应用范围和使用的灵活性，同时在激光器18发射激光时，工作人员可以使得散斑衰减器17工作，此时驱动电极组20会启动，从而使得漫射片21在弹性板19上产生随机运动，从而使得光束质量更加平滑，从而消除激光本身的散斑效应，使得该装置扫描效果提高，而且在使用该装置时，光源组件27产生的热量会通过安装筒15传递给导热块25，而后导热块25在传递给散热栅板13，从而加快光源组件27的散热，同时在使用该装置时，工作人员可以启动风机28，使得风机28将外壳一2内部的热气流输送出外壳一2，从而加快该装置散热，同时在散热时，防尘网24可以防止灰尘进入该装置中，而且防护板16与玻璃板5可以避免在使用该装置时杂物进入该装置。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。